З улікам хуткага росту колькасці ўстаноў фотаэлектрычных (ФЭ) сістэм за апошнія некалькі гадоў, чакаецца, што глабальная магутнасць устаноўленых ФЭ-сістэм у гэтым годзе перавысіць 450 ГВт. Паколькі прыдатныя зямельныя рэсурсы становяцца ўсё больш абмежаванымі, рынак павінен вывучаць больш разнастайныя сферы прымянення ФЭ. На сёлетняй SNEC, найбуйнейшай у свеце выставе сонечнай энергіі, многія вытворцы модуляў прадэманстравалі прадукцыю, распрацаваную для розных асяроддзяў, сярод якіх вылучаліся плывучыя і пустынныя ФЭ-сістэмы. Гэтыя інавацыйныя прымянення не толькі вырашаюць праблему дэфіцыту зямлі, але і інтэгруюцца з мясцовымі экасістэмамі, прапаноўваючы як эканамічныя, так і экалагічныя перавагі.
У гэтым артыкуле разглядаюцца сцэнарыі прымянення, тэхнічныя характарыстыкі і будучы патэнцыял тэхналогій плывучых і пустынных фотаэлектрычных электрастанцый. На аснове тэматычных даследаванняў мы прааналізуем іх перавагі і праблемы ў рэальных умовах прымянення.
Плаваючая фотаэлектрычная сістэма: прымяненне і асаблівасці
Плавучыя фотаэлектрычныя батарэі — гэта новая і перспектыўная тэхналогія, якая прадугледжвае ўстаноўку сонечных панэляў на воднай паверхні для выпрацоўкі энергіі. Яна прапануе мноства пераваг, у тым ліку ахову навакольнага асяроддзя, эканамічныя выгады і сацыяльную каштоўнасць. Што тычыцца ўстаноўкі, выкарыстанне экалагічна чыстых матэрыялаў дапамагае захаваць водныя экасістэмы, а спрошчанае і хуткае разгортванне зніжае выдаткі на будаўніцтва і дазваляе пазбегнуць спрэчак аб уласнасці на зямлю, якія звычайна ўзнікаюць у наземных фотаэлектрычных праектах.
Плывучыя фотаэлектрычныя электрастанцыі можна падзяліць на дзве катэгорыі: марскія і ўнутраныя вадаёмы. Праекты ва ўнутраных водах ўключаюць устаноўкі на азёрах, вадасховішчах, закінутых шахтах, штучных азёрах і сажалках.
Тэхнічныя характарыстыкі
Што тычыцца выбару модуляў, двухбаковыя шкляныя модулі вельмі эфектыўныя ў плывучых фотаэлектрычных сістэмах, бо яны вырашаюць праблемы з пранікальнасцю вадзяной пары і могуць палепшыць выпрацоўку электраэнергіі на 5-10% у параўнанні з наземнымі сістэмамі. Што тычыцца канструкцыі сістэмы, то для вадаёмаў глыбінёй менш за 3 метры звычайна выкарыстоўваюцца падмуркі на фіксаваных палях, у той час як для больш глыбокіх вод (больш за 3 метры) выкарыстоўваюцца плывучыя канструкцыі, такія як пантонныя або скрынкавыя платформы. Паколькі плывучыя фотаэлектрычныя ўстаноўкі часта хутчэйшыя і прасцейшыя за наземныя, распрацоўшчыкі ўсё часцей вывучаюць гэты сектар, ствараючы дыферэнцыяваны рынак для вытворцаў модуляў. Гэтая тэндэнцыя была відавочная на SNEC, дзе многія кампаніі прадэманстравалі фотаэлектрычныя модулі, спецыяльна распрацаваныя для водных прымяненняў, што адлюстроўвае значны патэнцыял росту плывучай сонечнай энергетыкі.
Па меры таго, як плывучыя фотаэлектрычныя электрастанцыі набіраюць абароты, чакаецца, што Кітай у гэтым годзе пачне будаўніцтва афшорных фотаэлектрычных праектаў агульнай магутнасцю 2-3 ГВт, галоўным чынам у прыбярэжных правінцыях, такіх як Шаньдун, Цзянсу, Чжэцзян і Фуцзянь. Пабудова многіх з гэтых праектаў запланавана на канец 2024 года - пачатак 2025 года, а пастаўкі пачнуцца ў 4 квартале 2024 года. Варта адзначыць, што Sungrow Floating PV, якая займае найбольшую долю рынку, застаецца адзінай кампаніяй, здольнай будаваць праекты плывучых фотаэлектрычных электрастанцый у водах глыбінёй больш за 100 метраў.
Акрамя буйных марскіх установак, значныя магчымасці прадстаўляюць і праекты па стварэнні фотаэлектрычных электрастанцый на ўнутраных водах у Кітаі. Гэтыя праекты можна класіфікаваць як цэнтралізаваныя або размеркаваныя сістэмы. Цэнтралізаваныя праекты па стварэнні фотаэлектрычных электрастанцый на ўнутраных водах, якія часта будуюцца ў зонах прасядання грунту з-за здабычы вугалю, звычайна маюць магутнасць ад 50 да 200 МВт. У той жа час размеркаваныя праекты па стварэнні фотаэлектрычных электрастанцый на базе сажалак звычайна маюць магутнасць ад 5 да 30 МВт. У цэлым, праекты па стварэнні фотаэлектрычных электрастанцый на ўнутраных водах у Кітаі дэманструюць значны патэнцыял, і Infolink чакае, што плывучыя фотаэлектрычныя ўстаноўкі ў Кітаі ў гэтым годзе перавысяць 5 ГВт, а сумарная сума ўстаноў па ўсім свеце дасягне 7-8 ГВт.
Праблемы і рашэнні
Нягледзячы на перспектыўны рост, плывучыя фотаэлектрычныя сістэмы сутыкаюцца з шэрагам праблем, у тым ліку са складанымі патрабаваннямі да будаўніцтва і абслугоўвання. Акрамя таго, праблемы з якасцю вады і воднымі экасістэмамі патрабуюць далейшага пацверджання з дапамогай тэматычных даследаванняў. У адказ на гэта кампаніі ўкараняюць рашэнні для вырашэння гэтых праблем. Напрыклад, плывучая фотаэлектрычная сістэма Sungrow выкарыстала харчовыя матэрыялы ў сваім праекце вадасховішча магутнасцю 60 МВт у Сінгапуры, каб забяспечыць бяспеку якасці вады. Па меры таго, як усё больш кампаній укараняюць інавацыйныя тэхналогіі і строгія экалагічныя стандарты, грамадскае прызнанне плывучых фотаэлектрычных сістэм паступова расце, пракладаючы шлях да ўстойлівага развіцця.
Пустынныя фотаэлектрычныя сістэмы: прымяненне і асаблівасці
Пустынная сонечная энергія выкарыстоўвае багацце сонечнага святла і шырокія адкрытыя ландшафты для дасягнення высокай эфектыўнасці і эканамічна выгаднай вытворчасці энергіі. Кітай з'яўляецца сусветным лідэрам у галіне пустынных сонечных ініцыятыў, рэалізуючы маштабныя праекты ў засушлівых рэгіёнах, такіх як Сіньцзян і Унутраная Манголія. Ініцыятыва «Шагэхуан», першая ў Кітаі гібрыдная база сонечнай і ветравой энергетыкі магутнасцю 10 ГВт, з'яўляецца прыкладам гэтай тэндэнцыі. Першы этап (1 ГВт) ужо падключаны да сеткі, а другі і трэці этапы знаходзяцца ў стадыі будаўніцтва.
З-за больш жорсткіх правілаў землекарыстання для буйных сонечных электрастанцый, забудоўшчыкі ўсё часцей звяртаюцца да пустынных раёнаў, дзе набыццё зямлі прасцейшае. Больш за тое, праекты пустынных фотаэлектрычных электрастанцый спрыяюць аднаўленню навакольнага асяроддзя, дапамагаючы намаганням па лясных масівах, што робіць «азеляненне пустыні з дапамогай сонечнай энергіі» новай стратэгіяй.
Тэхнічныя праблемы і адаптацыі
Пустыннае асяроддзе стварае надзвычайныя праблемы для фотаэлектрычных модуляў, у тым ліку высокія тэмпературы, вялікія сутачныя ваганні тэмпературы, інтэнсіўнае ультрафіялетавае выпраменьванне і пясчаныя буры. Каб вырашыць гэтыя праблемы, вытворцы ўдасканальваюць такія тэхналогіі, як больш тоўстае шкло для ўстойлівасці да пяску, пылавыя пакрыцці і палепшаная цеплавая ўстойлівасць.
У некаторых рэгіёнах неабходна выконваць пэўныя правілы. Напрыклад, ва Унутранай Манголіі сонечныя праекты павінны ўключаць назапашванне энергіі для стабільнасці сеткі і патрабуюць мясцовай вытворчасці фотаэлектрычных модуляў і акумулятараў. Больш за тое, абмежаванні на перадачу электраэнергіі на паўночным захадзе Кітая абмяжоўваюць экспарт электраэнергіі ў іншыя правінцыі, што зніжае цікавасць да праектаў пустынных фотаэлектрычных электрастанцый. У выніку попыт на развіццё пустынных фотаэлектрычных электрастанцый застанецца адносна абмежаваным у 2024 годзе.
Перспектывы на будучыню
Як плывучыя, так і пустынныя фотаэлектрычныя тэхналогіі ўяўляюць сабой перспектыўныя напрамкі развіцця аднаўляльных крыніц энергіі ў будучыні. Каб максымізаваць эканамічныя выгады, некаторыя праекты плывучых фотаэлектрычных установак ўключаюць аквакультуру і экатурызм, фарміруючы інтэграваную мадэль «сонечна-рыбалоўную». Тым часам праекты пустынных фотаэлектрычных установак даследуюць шматфункцыянальныя падыходы, інтэгруючы сонечную энергію з сельскай гаспадаркай і экалагічным аднаўленнем для стварэння ўстойлівых пустынных паркаў.
Нягледзячы на тое, што гэтыя сферы прымянення ў цяперашні час застаюцца нішавымі рынкамі ва ўсім свеце, далейшы тэхналагічны прагрэс і падтрымліваючая палітыка могуць спрыяць іх пашырэнню. З улікам узрастаючых экалагічных праблем і попыту на энергію, як плаваючыя, так і пустынныя фотаэлектрычныя батарэі маюць патэнцыял для дасягнення балансу паміж эканамічнай жыццяздольнасцю і экалагічнай устойлівасцю, ствараючы ўзаемавыгадны сцэнар для энергетычнага пераходу.
